包含PUFA的植物脂质的修饰制造技术

本发明专利技术广泛涉及包含PUFA的植物脂质的修饰。在此背景中，本发明专利技术尤其涉及进行这类修饰的植物和植物材料，其中该植物优选油料植物。关于植物部分，本发明专利技术尤其涉及这类植物的种子，优选油料植物的种子。本发明专利技术还涉及可通过本发明专利技术的修饰方法获得的或通过本发明专利技术的修饰方法获得的植物组合物，以及包含这类脂质组合物的食品或饲料。

Modification of plant lipids containing PUFA

The invention extensively relates to the modification of plant lipids containing PUFA. In this context, the present invention particularly relates to plants and plant materials carrying such modifications, wherein the plant is preferred for oil plants. In particular, the invention relates to the seeds of such plants, especially the seeds of oil plants. The present invention also relates to the plant composition obtained by the modification method of the invention, or the plant composition obtained by the modification method of the invention, and the food or feed containing the lipid composition.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含PUFA的植物脂质的修饰本申请要求2014年11月14日提交的美国临时专利申请系列号62/079622申请号和2015年9月29日提交的美国临时专利申请系列号62/234373的优先权，该临时申请在此以其整体引入作为参考。
本专利技术广泛涉及包含PUFA的植物脂质的修饰。在此背景中，本专利技术尤其涉及进行这类修饰的植物和植物材料，其中该植物优选油料植物。关于植物部分，本专利技术尤其涉及这类植物的种子，优选油料植物的种子。本专利技术还涉及可通过本专利技术的修饰方法获得的或通过本专利技术的修饰方法获得的植物组合物，以及包含这类脂质组合物的食品或饲料。
技术介绍
普遍认为多不饱和脂肪酸(“PUFA”)提供健康裨益。在此背景中，尤其希望得到EPA和DHA；它们用作膳食补充剂来例如减轻心血管或神经病理病症或疾病。多不饱和脂肪酸目前主要从鱼油获得，因为野生型植物缺乏足量产生多不饱和脂肪酸(尤其是EPA和DHA)所需的酶。已作出努力来在植物、尤其是油料植物中产生多不饱和脂肪酸。EPA和DHA的产生是代谢途径，其中通过去饱和酶和延伸酶(elongase)处理脂肪酸，产生更长和更不饱和的脂肪酸。该途径的示意图可见于WO2006/012325的图9和WO2005/083093的图1中。涉及该途径的去饱和酶和延伸酶通常对ω-3和ω-6多不饱和脂肪酸二者反应。产生EPA和DHA中的一个中间体通常是花生四烯酸。由于其涉及炎症过程，膳食组合物、食品和饲料中通常不希望有这种多不饱和脂肪酸。因此，通常希望获得具有高EPA和/或DHA含量和低花生四烯酸含量的组合物。但是，由于花生四烯酸是产生DHA中的代谢物，且由于花生四烯酸可以通过ω-3去饱和酶转化为EPA和从EPA转化，通常不可能避免在转基因植物代谢中同时产生花生四烯酸。因此，本专利技术的目的是提供用于降低包含EPA和/或DHA的脂质组合物中花生四烯酸的含量的材料和方法。具体而言，本专利技术的目的是提供用于降低植物脂质组合物中、优选可从油料植物获得或从油料植物获得的脂质组合物中花生四烯酸的含量的材料和方法。专利技术概述本专利技术因此提供提取的植物脂质组合物，其包含二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)及可选的花生四烯酸(ARA)，其中：a)EPA的含量比ARA的含量高至少5％；和/或b)EPA+DHA的含量之和比ARA的含量高至少7％；和/或c)ARA的含量小于4％，EPA的含量大于7％，DHA的含量大于2％。本专利技术还提供植物或其部分，其包含含有二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)及可选的花生四烯酸(ARA)的脂质，其中：a)EPA的含量比ARA的含量高至少5％；和/或b)EPA+DHA的含量之和比ARA的含量高至少7％；和/或c)ARA的含量小于4％，EPA的含量大于7％，DHA的含量大于2％。另外，本专利技术提供植物或其部分，其包含含有二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)及花生四烯酸(ARA)的脂质，其中，在培养该植物或其部分时，ARA的含量降低，同时优选EPA和/或DHA的含量提高。本专利技术还提供包含含有以下的核酸的植物：a)δ-5延伸酶基因，其处于启动子控制下，使得在种子发育晚期维持或提高δ-5延伸酶基因的表达；和/或b)δ-5去饱和酶基因，其处于启动子控制下，使得在种子发育晚期降低或阻止δ-5去饱和酶基因的表达。本专利技术还提供本专利技术的植物的种子。另外，本专利技术提供可通过包括以下步骤的方法获得的或通过包括以下步骤的方法获得的植物脂质组合物：a)培养本专利技术的植物至少直至脂质ARA含量降低和优选脂质EPA和/或DHA含量提高；和b)收获该植物或其部分；和c)从所收获的材料提取脂质组合物以获得该脂质组合物。本专利技术还提供包含本专利技术的脂质组合物的食品或饲料。此外，本专利技术提供改变植物脂质组合物的方法，其包括培养本专利技术的植物以产生包含二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)及花生四烯酸(ARA)的脂质的步骤，其中培养和脂质产生的步骤持续至ARA含量降低同时优选EPA和/或DHA含量提高。本专利技术提供产生植物脂质组合物的方法，其包括以下步骤：a)培养本专利技术的植物；b)在脂质ARA含量降低和优选脂质EPA和/或DHA含量提高时收获该植物或其部分。专利技术详述本专利技术提供提取的植物脂质组合物。该脂质组合物包含EPA和DHA。该提取的植物脂质组合物通常还将包含ARA，即使通常不希望此化合物作为成分，但由于其在产生EPA和/或DHA中作为中间代谢物的功能而通常不可避免。根据本专利技术，EPA的含量比ARA的含量高至少5％。除非另有说明，在本专利技术的背景中，含量数字的比较是指各百分比数字之间的差；这种差有时也称为百分点差。因此，在示例性组合物中EPA的含量是例如7wt.-％时，该组合物中ARA的含量至多为该脂质组合物的总脂肪酸的2wt.-％。本专利技术的具体优势是提供用于产生显示EPA和ARA之间的这种强含量差异的脂质组合物的手段。尤其惊人的是，这种显著差异可以保持在植物脂质组合物中，即本文所述在植物材料中产生或从其提取的脂质组合物中，因为ARA和EPA二者都通过同一类酶(即δ-5去饱和酶)产生，且产生EPA的δ-5去饱和酶通常也将产生ARA。另外，ARA和EPA通过天然存在于材料中或为了产生多不饱和脂肪酸的目的而引入植物基因组中的ω-3去饱和酶的作用相互转换。因此预期植物脂质组合物不会倾向于高EPA含量而不同时提高ARA含量。但是，本专利技术人惊奇地发现并在本文中提供不仅提高EPA含量，而且还不相应地提高不想要的ARA含量的方式；相反，本专利技术惊人地提供用于在脂质产生期间实际上已经在植物中降低脂质ARA含量的手段。持续合成EPA时的这种ARA含量降低在之前完全未观察到或预期其可能。本专利技术因此还有利地提供提取的植物脂质组合物，其中EPA加DHA的总含量比ARA的含量高至少7％。提供这种显著的含量差异甚至更惊人，因为EPA通过δ-5延伸酶和δ-4去饱和酶的作用转化为DHA。因此，EPA在产生DHA中有效地消耗；因此本专利技术的具体优势是保持EPA、DHA和ARA含量的高差异。如后文所述，通过在进行EPA和DHA合成期间出乎意料地消耗ARA，达到含量的这种高差异是可能的。本专利技术还提供提取的植物脂质组合物，其中ARA含量小于4％，EPA含量大于7％。甚至更优选地，本专利技术提供提取的植物脂质组合物，其中ARA含量小于4％，EPA含量大于7％，DHA含量大于2％。这类组合物是本专利技术提供的出乎意料的植物脂质产生机制的尤其有利的结果，同时达到了高EPA/DHA含量和低ARA含量。多不饱和脂肪酸(PUFA)为技术人员公知，没有任何限制的意图，重要的多不饱和脂肪酸分为ω-3、ω-6和ω-9系列。ω-6系列的多不饱和脂肪酸包括但不限于例如亚油酸(18:2n-6；LA)、γ-亚麻酸(18:3n-6；GLA)、双-高-γ-亚麻酸(C20:3n-6；DGLA)、花生四烯酸(C20:4n-6；ARA)、肾上腺酸(也称为二十二碳四烯酸或DTA；C22:4n-6)和二二十碳五烯酸(C22:5n-6)。ω-3系列的多不饱和脂肪酸包括但不限于例如α-亚麻酸(18:3n-3,ALA)、十八碳四烯酸(18:4n-3；STA或SDA)、二十碳三烯酸(C20本文档来自技高网...

【技术保护点】
提取的植物脂质组合物，其包含二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)及可选的花生四烯酸(ARA)，其中：a)EPA的含量比ARA的含量高至少5％；和/或b)EPA+DHA的含量之和比ARA的含量高至少7％；和/或c)ARA的含量小于4％，EPA的含量大于7％，DHA的含量大于2％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.14 US 62/079,622;2015.09.29 US 62/234,3731.提取的植物脂质组合物，其包含二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)及可选的花生四烯酸(ARA)，其中：a)EPA的含量比ARA的含量高至少5％；和/或b)EPA+DHA的含量之和比ARA的含量高至少7％；和/或c)ARA的含量小于4％，EPA的含量大于7％，DHA的含量大于2％。2.植物或其部分，其包含含有二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)及可选的花生四烯酸(ARA)的脂质，其中：a)EPA的含量比ARA的含量高至少5％；和/或b)EPA+DHA的含量之和比ARA的含量高至少7％；和/或c)ARA的含量小于4％，EPA的含量大于7％，DHA的含量大于2％。3.植物或其部分，其包含含有二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)及花生四烯酸(ARA)的脂质，其中，在培养该植物或其部分时，ARA的含量降低，同时优选EPA和/或DHA的含量提高。4.权利要求2或3中任一项的的植物，其包含含有以下的核酸：a)δ-5延伸酶基因，其处于启动子控制下，使得在种子发育晚期维持或提高δ-5延伸酶基因的表达；和/或b)δ-5去饱和酶基因，其处于启动子控制下，使得在种子发育晚期降低或阻止...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·森杰，C·安德烈，
申请(专利权)人：巴斯夫植物科学有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE